بررسی تفاوت های تحلیل تنش لوله های کامپوزیتی با فولادی

سیستم های پایپینگ از بخش های اصلی در راه اندازی صنایع مختلف نظیر نیروگاه ها، پالایشگاه ها و پتروشیمی ها میباشد. سیستم های پایپینگ تحت بارهای مختلف مانند دما و فشار سیال، وزن سیال و متعلقات پایپینگ، نیروهای خارجی نظیر زلزله و باد قرار دارند. بنابراین در حین فرایند طراحی لازم است از عدم گسیختگی سیستم پایپینگ تحت بارهای یاد شده اطمینان حاصل کرد. فرایند بررسی کردن تنش گسترش یافته ی ناشی از اثر بارهای مختلف در لوله را تحلیل تنش لوله (Pipe Stress Analysis)یا تحلیل انعطاف پذیری (Flexibility Analysis) مینامند. در فرایند تحلیل تنش علاوه بر ارزیابی مقدار تنش ایجاد شده در لوله و اتصالات، میزان نیروی وارد بر تکیهگاه ها و تجهیزات متصل به سیستم پایپینگ و میزان جابجایی خط لوله بررسی می گردد. در مقاله حاضر به تفاوتهای موجود در تحلیل تنش سیستمهای پایپینگ ساخته شده از مواد کامپوزیتی (FRP) با فولادی پرداخته شده است. برای این منظور، ابتدا کدهای بین المللی مرتبط با طراحی و تحلیل تنش سیستم های پایپینگ مشخص شده تا براساس آن روابط حاکم بر تحلیل تنش خطوط پایپینگی تعیین گردند. در ادامه، یک خط پایپینگ با دو جنس مواد کامپوزیتی و فولادی توسط نرم افزار CAESAR II ایجاد و مورد تحلیل قرار گرفته است. در نهایت، نتایج با یکدیگر مقایسه شده اند تا اطلاعات جامع تری نسبت به تفاوت رفتار مکانیکی لوله ی کامپوزیتی با لوله فولادی و چرایی آن به دست آید. امید است که کار انجام شده درک بهتری از تفاوتهای رفتار مکانیکی لوله ی کامپوزیتی و لوله فولادی به خواننده بخصوص کارشناسان پایپینگ داده و آنها را در زمینه انتخاب بین لوله های کامپوزیتی یا فولادی برای سیستمهای پایپینگی کمک نماید.

Keywords:

لوله ی کامپوزیتی , لوله فولادی , تحلیل تنش , ISO 14692 , ASME B31.3 , CAESAR II